Автор: Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить
Магнитный пускатель, или электромагнитный контактор, это коммутационный аппарат, коммутирующий мощные потоки постоянного и переменного тока. Его роль — систематическое включение и отключение источников электричества.
Назначение и устройство
Магнитные пускатели встраиваются в электрические цепи для удаленного пуска, остановки и обеспечения защиты электрооборудования, электродвигателей. В основе работы лежит использование принципа действия электромагнитной индукции.
Основой конструкции являются тепловое реле и контактор, объединенные в одно устройство. Такое устройство способно работать в том числе и в трехфазной сети.
Подобные устройства постепенно вытесняются с рынка контакторами. Они по своим конструктивным и техническим характеристикам ничем не отличаются от пускателей, и различить их возможно только по названию.
Между собой они отличаются напряжением питания магнитной катушки. Оно бывает 24, 36, 42, 110, 220, 380 Вт переменного тока. Устройства выпускают с катушкой для постоянного тока. Их использование в сети переменного тока тоже возможно, для чего нужен выпрямитель.
Конструкцию пускателя принято делить на верхнюю и нижнюю часть. В верхней части находится подвижная система контактов, совмещенная с дугогасительной камерой. Также здесь размещается подвижная часть электромагнита, механически соединенная с силовыми контактами. Все это составляет подвижную контактную схему.
В нижней части находится катушка, вторая половина электромагнита и возвратная пружина. Возвратная пружина возвращает верхнюю половину в первоначальное состояние после обесточивания катушки. Так происходит разрыв контактов пускателя.
- Нормально замкнутые. Контакты замкнуты, и питание подается постоянно, отключение происходит только после срабатывания пускателя.
- Нормально разомкнутые. Контакты замкнуты, и питание подается, пока работает пускатель.
Наиболее часто встречается второй вариант.
Принцип работы
Принцип действия магнитного пускателя основывается на явлении электромагнитной индукции. Если через катушку ток не проходит, значит, магнитное поле в ней отсутствует. Это приводит к тому, что пружина механически отталкивает подвижные контакты. Как только питание катушки восстановлено, в ней возникают магнитные потоки, сжимающие пружину и притягивающие якорь к неподвижно закрепленной части магнитопровода.
Так как работает пускатель только под воздействием электромагнитной индукции, размыкание контактов происходит при перебоях с электричеством и при снижении напряжения в сети больше чем на 60% от номинального показателя. Когда напряжение вновь восстановлено, контактор не включается самостоятельно. Для его активации потребуется нажатие кнопки «Пуск».
При необходимости изменения направления вращения асинхронного двигателя применяются реверсивные устройства. Реверс происходит благодаря 2 контакторам, активирующимся по очереди. При одномоментном включении контакторов происходит короткое замыкание. Для исключения таких ситуаций в конструкцию входит специальная блокировка.
Разновидности и типы
Пускатели, изготавливаемые по российским стандартам, разделяют на 7 групп в зависимости от номинальной нагрузки. Нулевая группа выдерживает нагрузку в 6,3 A, седьмая группа — 160 A.
Об этом необходимо помнить при выборе магнитных пускателей.
Классификация зарубежных аналогов может отличаться от принятой в России.
Необходимо руководствоваться типом исполнения:
- Открытые. Подходят для установки в закрытых шкафах или местах, изолированных от пыли.
- Закрытые. Устанавливаются отдельно, в помещениях без пыли.
- Пылебрызгонепроницаемые. Возможна установка в любом месте, в том числе и вне помещений. Основное условие — установка козырька, защищающего от солнечных лучей и дождя.
По типам пускатель электромагнитный можно подобрать по следующим параметрам:
- Стандартные версии, в которых подается напряжение на пускатель с дальнейшим притягиванием сердечника и активацией контактов. В этом случае в зависимости от того, нормально замкнутый или нормально разомкнутый это пускатель, происходит включение либо отключение электрооборудования.
- Реверсивные модификации. Такое устройство представляет собой реверс с электромагнитами. Такая конструкция позволяет исключить одновременное включение 2 устройств.
В маркировке магнитного пускателя зашифрованы его технические характеристики. Обозначение размещено на корпусе и может содержать следующие значения:
- Серия прибора.
- Номинальный ток, обозначение которого вписано диапазоном значений.
- Наличие и конструкция теплового реле. Существует 7 степеней.
- Степень защиты и кнопки управления. Всего существует 6 позиций.
- Наличие дополнительных контактов и их разновидности.
- Соответствие креплений стандартным монтажным рамкам.
- Климатическое соответствие.
- Варианты размещения
- Износостойкость.
Существует несколько вариантов установки магнитных контакторов в системах управления, начиная с самого простого управления электродвигателями и заканчивая установкой с удержанием кнопки контактов, или реверсов.
Схема подключения на 220 в
Любая электрическая схема подключения содержит 2 цепи, в том числе и для однофазной сети. Первая — силовая, через которую осуществляется подача питания. Вторая — сигнальная. С ее помощью происходит контроль работы устройства.
Соединенные контактор, тепловое реле и кнопки управления составляют единое устройство, которое отмечается как магнитный пускатель на схеме. Он обеспечивает надлежащее функционирование и безопасность электродвигателей при различных режимах функционирования.
Контакты для подключения питания устройства размещаются в верхней части корпуса. Они обозначаются A1 и A2. Так, для 220 В катушки подается 220 В напряжения. Порядок подключения «ноля» и «фазы» роли не играет.
На нижней части корпуса находятся несколько контактов с отметками L1, L2, L3. К ним подключается источник питания для нагрузки. Постоянный он или переменный — не важно, главное — ограничение в 220 В. Снимается напряжение с контактов T1, T2, T3.
Схема подключения на 380 в
Стандартная схема используется в тех случаях, когда необходим запуск двигателя. Управление осуществляется при помощи кнопок «Пуск» и «Стоп». Вместо двигателя через магнитные пускатели может быть подключена любая нагрузка.
В случае питания от трехфазной сети в силовую часть входит:
- Трехполюсный автоматический выключатель.
- Три пары силовых контактов.
- Трехфазный асинхронный электродвигатель.
Цепь управления питается от первой фазы. В нее же включены кнопки «Пуск» и «Стоп», катушка и подключенный параллельно кнопке «Пуск» вспомогательный контакт.
При нажатии на кнопку «Пуск» на катушку попадает первая фаза. После этого пускатель срабатывает, и все контакты замыкаются. Напряжение проходит на нижние силовые контакты и по ним поступает на электродвигатель.
Схема может отличаться в зависимости от номинального напряжения катушки и напряжения используемой питающей сети.
Подключение через кнопочный пост
Схема, подключающая магнитные пускатели через кнопочный пост, предусматривает использование аналогового переходника. Блоки контактов бывают на 3 или 4 выхода. При присоединении необходимо определить направленность катода. Затем через переключатель подсоединяют контакты. Для этого используют триггер двухканального вида.
Если подключать устройство с автоматическими переключателями, то для них используют электронный регулятор. Блоки при этом могут находиться на контроллере. Чаще всего встречаются устройства с широкополосными разъемами.
Назначение, устройство и работа магнитного пускателя.
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. С этой статьи мы начнем изучение магнитного пускателя и все, что с ним связано, а идею этой темы подсказал постоянный читатель сайта Сергей Кр.
Магнитный пускатель является коммутационным аппаратом и относится к семейству электромагнитных контакторов, позволяющий коммутировать мощные нагрузки постоянного и переменного тока, и предназначен для частых включений и отключений силовых электрических цепей.
Магнитные пускатели применяются в основном для пуска, останова и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей, однако, из-за своей неприхотливости они прекрасно работают в схемах дистанционного управления освещением, в схемах управления компрессорами, насосами, кран-балками, тепловыми печами, кондиционерами, ленточными конвейерами и т.д. Одним словом, у магнитного пускателя обширная область применения.
Как таковой магнитный пускатель уже трудно встретить в магазинах, так как их практически вытеснили контакторы. Причем по своим конструктивным и техническим характеристикам современный контактор ничем не отличается от магнитного пускателя, а различить их можно только по названию. Поэтому, когда будете приобретать в магазине пускатель, обязательно уточняйте, что это — магнитный пускатель или контактор.
Мы рассмотрим устройство и работу магнитного пускателя на примере контактора типа КМИ – контактор малогабаритный переменного тока общепромышленного применения.
Принцип работы магнитного пускателя.
Принцип работы очень простой: напряжение питания подается на катушку пускателя, в катушке возникает магнитное поле, за счет которого вовнутрь катушки втягивается металлический сердечник, к которому закреплена группа силовых (рабочих) контактов, контакты замыкаются, и через них начинает течь электрический ток. Управление магнитным пускателем осуществляется кнопками «Пуск», «Стоп», «Вперед» и «Назад».
Устройство магнитного пускателя.
Магнитный пускатель состоит из двух частей: сам пускатель и блок контактов.
Хотя блок контактов и не является основной частью магнитного пускателя и не всегда он используется, но если пускатель работает в схеме где должны быть задействованы дополнительные контакты этого пускателя, например, реверс электродвигателя, сигнализация работы пускателя или включение дополнительного оборудования пускателем, то для размножения контактов, как раз, и служит блок контактов или, как его еще называют — приставка контактная.
Блок контактов или приставка контактная.
Внутри блока контактов (приставки контактной) встроена подвижная контактная система, которая жестко связывается с контактной системой магнитного пускателя и стает с ним как бы одним целым. Крепится приставка в верхней части пускателя, где для этого предусмотрены специальные полозья с зацепами.
Контактная система приставки состоит из двух пар нормально замкнутых и двух пар нормально разомкнутых контактов.
Чтобы идти дальше давайте сразу разберемся: что есть нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты. На рисунке ниже схематично показана кнопка с парой контактов под номерами 1-2 и 3-4, которые закреплены на вертикальной оси. В правой части рисунка показано графическое изображение этих контактов, используемое на электрических принципиальных схемах.
Нормально разомкнутый (NO) контакт в нерабочем состоянии всегда разомкнут, то есть, не замкнут. На рисунке он обозначен парой 1–2, и чтобы через него прошел ток контакт необходимо замкнуть.
Нормально замкнутый (NC) контакт в нерабочем состоянии всегда замкнут и через него может проходить ток. На рисунке такой контакт обозначен парой 3–4, и чтобы прекратить прохождение тока через него, надо контакт разомкнуть.
Теперь, если нажать кнопку, то нормально разомкнутый контакт 1-2 замкнется, а нормально замкнутый 3-4 разомкнется. О чем показывает рисунок ниже.
Вернемся к блоку контактов.
В исходном состоянии, когда магнитный пускатель обесточен, нормально разомкнутые контакты 53NO–54NO и 83NO–84NO разомкнуты, а нормально замкнутые 61NC–62NC и 71NC–72NC замкнуты. Об этом говорит шильдик с номерами клемм контактов, расположенный на боковой стенке блока контактов, а стрелка показывает направление движения контактной группы.
Теперь, если на катушку пускателя подать напряжение питания, то сердечник потянет за собой контакты блока контактов и нормально разомкнутые замкнутся, а нормально замкнутые разомкнутся.
Фиксируется блок контактов на пускателе специальной защелкой. А чтобы блок снять, достаточно приподнять защелку и выдвигать блок в сторону защелки.
Магнитный пускатель.
Магнитный пускатель состоит как бы из верхней и нижней части.
В верхней части находится подвижная контактная система, дугогасительная камера и подвижная половинка электромагнита, которая механически связана с группой силовых контактов подвижной контактной системы.
Нижняя часть пускателя состоит из катушки, возвратной пружины и второй половинки электромагнита. Возвратная пружина возвращает верхнюю половинку в исходное положение после прекращения подачи питания на катушку, тем самым, разрывая силовые контакты пускателя.
Обе половинки электромагнита набраны из Ш-образных пластин, сделанных из электромагнитной стали. Это наглядно видно, если вытащить нижнюю половинку электромагнита.
Катушка пускателя намотана медным проводом, и содержит N-ое количество витков, рассчитанное на подключение определенного питающего напряжения равного 24, 36, 110, 220 или 380 Вольт.
Ну и как происходит сам процесс.
При подаче напряжения питания в катушке возникает магнитное поле и обе половинки стремятся соединиться, образуя замкнутый контур. Как только отключаем питание, магнитное поле пропадает, и верхняя часть возвращается возвратной пружиной в исходное положение.
Теперь осталось разобраться с питанием и характеристиками.
На боковой стенке пускателя, так же, как и у блока контактов, нанесена информация об электрических параметрах пускателя и для удобства условно разделена на три сектора:
Сектор №1.
В первом секторе дана общая информация о пускателе и его область применения:
50Гц – номинальная частота переменного тока, при которой возможна бесперебойная работа пускателя;
Категория применения АС-3 – двигатели с короткозамкнутым ротором: пуск, отключение без предварительной остановки.
Например: этот пускатель можно использовать для запуска и останова асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, используемых в лифтах, эскалаторах, ленточных конвейерах, элеваторах, компрессорах, насосах, кондиционерах и т.д.
Для характеристики коммутационной способности контакторов и пускателей переменного тока установлены четыре категории применения, являющиеся стандартными: АС1, АС2, АС3, АС4. Каждая категория применения характеризуется значениями токов, напряжений, коэффициентов мощности или постоянных времени, условиями испытаний и других параметров установленных ГОСТ Р 50030.4.1-2002.
Iе 9А – номинальный рабочий ток. Это ток нагрузки, который в нормальном режиме работы может проходить через силовые контакты пускателя. В нашем примере этот ток составляет 9 Ампер.
Категория применения АС-1 – неиндуктивные или слабо индуктивные нагрузки, печи, сопротивления. Например: лампы накаливания, ТЭНы.
Ith 25A – условный тепловой ток (t° ≤ 40°). Это максимальный ток, который контактор или пускатель может проводить в 8-часовом режиме так, чтобы превышение температуры его различных частей не выходило за пределы 40°С.
Сектор №2.
В этом секторе указана номинальная мощность нагрузки, которую могут коммутировать силовые контакты пускателя, и которая характеризуется категорией применения АС3 и измеряется в кВт (киловатт). Например, через контакты пускателя можно пропустить нагрузку мощностью 2,2 кВт, питающуюся переменным напряжением не более 230 Вольт.
Сектор №3.
Здесь показана электрическая схема пускателя: катушка и четыре пары нормально разомкнутых контактов – три силовых (рабочих) и один вспомогательный. От катушки через все контакты проходит пунктирная линия, которая указывает, что все четыре контакта замыкаются и размыкаются одновременно.
Напряжение питания 220В подается на катушку через контакты, обозначенные как А1 и А2.
Современные магнитные пускатели выпускают с двумя однотипными контактами от одного вывода катушки. Их выводят с противоположных сторон, маркируют одинаковым буквенным и цифровым значением, и соединяют между собой проволочной перемычкой. В нашем случае это выводы с маркировкой А2. Все это сделано для удобства монтажа схемы. И если придется собирать схемы с участием магнитного пускателя, используйте оба эти контакта.
Теперь осталось рассмотреть контактную группу пускателя. Здесь все просто.
Силовыми контактами являются три пары: 1L1–2T1; 3L2–4T2; 5L3–6T3 — к ним подключается нагрузка, которую Вы хотите запитывать через магнитный пускатель или контактор. Причем контакты 1L1; 3L2; 5L3 являются входящими – к ним подводится напряжение питания, а 2Т1; 4Т2; 6Т3 являются выходящими – к ним подключается нагрузка. Хотя разницы здесь нет — что куда, но это считается за правило, чтобы можно было разобраться в монтаже другому человеку, не производившему монтаж.
Последняя пара контактов 13НО–14НО является вспомогательной и эту пару используют для реализации в схеме самоподхвата пускателя. То есть, эта пара нужна, чтобы при включении в работу, например, двигателя, все время его работы не пришлось держать нажатой кнопку «Пуск». О самоподхвате мы поговорим в следующей части.
Ну и последнее, на что хотел обратить Ваше внимание, это на то, что современные пускатели, автоматические выключатели и УЗО теперь можно размещать в одном ящике и на одну дин рейку. Так что учитывайте это при выборе ящика.
Теперь я думаю Вам понятно назначение, устройство и работа магнитного пускателя, а во второй части мы рассмотрим схемы подключения магнитного пускателя.
А пока досвидания.
Удачи!
Подробно об электромагнитных пускателях
Обычно мы видим это устройство в виде аккуратной коробки с двумя кнопками: «пуск» и «стоп». Если снять верхнюю крышку, внутри обнаружится коммутатор довольно сложной конструкции, который может выполнять несколько задач (как по очереди, так и одновременно).
Это электромагнитный пускатель. Возникает вопрос: а зачем создавать сложные электротехнические устройства, если нужно всего лишь замкнуть два (или больше) контакта? Есть кнопки с фиксацией, рычажные включатели, защитные автоматы, рубильники. Рассмотрим типовое применение магнитного пускателя: включение мощной электроустановки (например, асинхронный электродвигатель).
- Необходима мощная контактная группа с дугогасителями, соответственно потребуется большое усилие для смыкания контактов. Ручной привод будет достаточно громоздким (использование классического рубильника не всегда вписывается в эстетику рабочего места).
- Ручными переключателями сложно обеспечить оперативное изменение режима работы (например, изменение направления вращения мотора). Устройство магнитного пускателя позволяет собрать такую схему подключения.
- Организация защиты. Любой автомат с аварийным отключением не рассчитан на многократное включение. Назначение (пусть и не основное) магнитного пускателя не только многократно производить коммутацию, но и отключать цепь питания при перегрузках и коротком замыкании. При этом, у него есть неоспоримое преимущество перед иными коммутаторами. Отключение необратимо: то есть, после аварийного размыкания контактов, или кратковременного прекращения подачи энергии, рабочие контакты не возвращаются в положение «ВКЛ» по умолчанию. Принцип работы магнитного пускателя подразумевает только принудительное повторное включение.
Устройство и принцип работы устройства
Главное отличие пускателя от любого другого коммутационного устройства — подключенное к нему электропитание одновременно является и управляющим. Как это работает?
Рассмотрим общий принцип действия магнитного пускателя с помощью иллюстрации:
- Силовые контакты (3), через которые проходит питание с высоким током на потребителя (электроустановку).
- Они соединяются между собой с помощью контактных мостиков (2). Сила нажатия обеспечивается пружинами (1), которые представляют собой особым образом отформованную стальную пластину. Сами контактные группы изготовлены из медных сплавов, для лучшей электропроводности.
- Пластиковая траверса (4), на которой закреплены мостики (2), соединена с подвижным якорем (5). Вся конструкция может перемещаться вертикально с помощью внешнего усилия (кнопки), и возвращается обратно после прекращения давления на нее.
- С помощью катушки электромагнита (6) создается магнитное поле, которое прижимает подвижный якорь (5) к неподвижной части сердечника (7). Силы достаточно, чтобы преодолеть сопротивление возвратной пружины.
- Питание на электромагнит подается с помощью дополнительных контактов (8). Чтобы обеспечить правильную работу схемы, питание на эти контакты заводится параллельно силовым (3), от единого источника. Для размыкания всей контактной группы предусматривается кнопка отключения, которая устанавливается в цепь дополнительных контактов.
Виды контакторов
По оснащению средствами защиты: практически все модели включают в себя блок термореле, который размыкает цепь дополнительных контактов в случае перегрузки по току. В этом смысле принцип работы магнитного пускателя не отличается от защитного автомата. После аварийного отключения, и остывания защитной группы (цепь питания обмотки электромагнита восстанавливается), замыкание силовых контактов не происходит. Предполагается, что оператор устранит причину возникновения аварийной ситуации, и произведет повторный пуск электроустановки.
По способу замыкания контактов, имеются следующие виды магнитных пускателей:
- Прямого подключения, то есть с одной группой силовых контактов. Он работает по принципу: «вкл» или «выкл», плюс защита от перегрузки или короткого замыкания.
- Реверсивного подключения. Электромагнитный пускатель такого типа оснащен двумя группами контактов, с помощью которых можно комбинировать линии питания. Например, чередование фаз для асинхронного электромотора. При замыкании различных групп контактов, вал электродвигателя вращается в разные стороны, то есть происходит реверс.
- Работающие только на замыкание силовых контактов, либо имеющие нормально замкнутые и нормально разомкнутые контактные группы. alt=»Электромагнитный пускатель 3″ width=»630″ height=»455″ /> alt=»Электромагнитный пускатель 3″ width=»630″ height=»455″ />Такие коммутаторы могут управлять (в противофазе) двумя электроустановками. Одно устройство подключается, второе синхронно обесточивается.
- По количеству контактов силовой группы:
- Двух контактные (для однофазных потребителей).
- Трех контактные (подключаются только фазные группы, нейтраль всегда соединена). Это самая распространенная модель пускателя, к ней можно подключать как одно — так и трех фазные электроустановки.
- Четыре и более контакта в силовых группах. Под группой подразумевается либо нормально замкнутый, либо нормально разомкнутый комплект. Применяются редко, только в специальных устройствах, работающих по особой схеме подключения.
Большинство пускателей выглядят так:
Силовые контакты (три фазы), в одной плоскости расположены дополнительные, для питания обмотки.
Схемы подключения
Для чего нужен магнитный пускатель? Преимущественно для организации безопасного подключения (и управления) асинхронных трехфазных двигателей. Поэтому рассмотрим варианты работы схемы при различных условиях. На всех иллюстрациях присутствует защитное реле, обозначенное литерой «P». Биметаллические пластины, приводящие в действие аварийный размыкатель (установленный в цепи управления), располагаются на силовых линиях контактной группы. Они могут размещаться на одном или нескольких фазных проводниках. При перегреве (он возникает при превышении нагрузки или банальном коротком замыкании), управляющая линия разрывается, питание на катушку «KM» не подается. Соответственно, силовые контактные группы «KM» размыкаются.
Классическая схема прямого включения трехфазного электродвигателя
Схема управления использует питание от напряжения между двумя соседними фазными линиями. При нажатии кнопки «Пуск», с помощью основного ее контакта замыкается цепь катушки «KM». При этом все контактные группы, включая дополнительные контакты в цепи управления, соединяются под управлением электромагнита катушки. Разомкнуть цепь можно двумя способами: при срабатывании аварийного реле, или нажав на кнопку «Стоп». В этом случае магнитный пускатель возвращается в исходное положение «все выключено» (или в случае с двумя категориями контактов, нормально замкнутые группы будут подключены).
Этот же вариант подключения, только управляющая цепь соединяется с фазой и нейтралью. С точки зрения работы пускателя, разницы нет. Так же точно срабатывают кнопки, и защитное термореле.
Реверсивное подключение трехфазного электродвигателя
Как правило, для этого применяются два электромагнитных пускателя, в которых выхода фазных контактов комбинированы со сдвигом. Устройства скомбинированы в один коммутатор, поэтому его можно рассматривать как единый элемент.
В зависимости от того, какая контактная группа подключена к электродвигателю, его ротор крутится в одну либо другую сторону. Такой вариант незаменим при использовании на конвейерах, станках, и прочих электроустановках, в которых предусмотрено 2 направления вращения (движения).
Как работает эта схема на практике? Смотрим иллюстрацию:
Единая схема управления с двумя группами кнопок пуска: «Вперед» и «Назад». Каждая из них включает соответствующую катушку электромагнита. Почему схема общая? Кнопка «Стоп» по условиям безопасности должна быть единой. Иначе при возникновении аварийной ситуации, оператор потеряет драгоценные секунды в поисках необходимой кнопки (для «Вперед» или для «Назад»).
Проверка работоспособности магнитного пускателя и его ремонт
Проверяется устройство путем подачи питания на управляющие (дополнительные, или блок контакты). Если происходит смыкание рабочей группы, выполняется прозвонка ее контактов с помощью мультиметра. Затем провоцируется короткое замыкание, для проверки защитного реле.
Любой коммутационный прибор состоит из схожих по конструкции элементов. Поэтому ремонт магнитного пускателя выполняется по общему принципу: поиск неисправного узла, восстановление или замена.
Механические части (мостик, прижимная либо возвратная пружина) меняются, контакты можно зачистить. Катушка управления перематывается, или производится восстановление сгоревшего витка с помощью пайки.
Электромагнитный пускатель 220В
Для корректного подключения мощных нагрузок применяют пускатель электромагнитный 220в. Особая конструкция обеспечивает синхронное замыкание контактных групп и аналогичный по качеству процесса разрыв цепей питания. В отличие от классических рубильников, допустимы применение дистанционного запуска и выполнение защитных функций с помощью теплового реле.
Область применения
Пускатель электромагнитный 380в (220в) используют для подключения:
- электродвигателя станка;
- ТЭНа плавильной печи;
- системы освещения (теплоснабжения);
- канального вентилятора;
- привода конвейерной ленты.
Можно привести много примеров. Однако и этого перечня достаточно, чтобы понять целевое назначение – подача электропитания в мощную нагрузку. Подразумевается работа с достаточно сильными токами при стандартных сетевых напряжениях, 220V или 380V соответственно.
Принцип работы пускателя электромагнитного 220в
Основная функция устройства – синхронное перемещение силовых контактов для замыкания/ разрыва электрической цепи. Это движение обеспечивает катушка индукции. При подаче на обмотку напряжения формируется электромагнитное поле, которое втягивает сердечник с закрепленной контактной группой.
Конструкция магнитного пускателя
На картинке ниже изображены компоненты типичного пускателя. Стационарная нижняя часть при подключении катушки к сети питания образует электромагнитное поле, которое притягивает подвижный элемент. Присоединенные к якорю контакты замыкают рабочую цепь. Если обмотку обесточить, пружина вернет систему в исходное состояние.
Сердечник электромагнита собирают из пластин в форме буквы «Ш». Большим количеством составных элементов блокируют паразитные токи (скин-эффект). Количество витков подбирают с учетом напряжения сети питания.
Секторы с обозначениями
Пояснительные надписи на корпусе разделены на три группы:
- общие сведения и область применения (АС1-4);
- информация о допустимых токах в цепях нагрузки (пересчет в кВт или обратный выполняют с учетом сетевого напряжения);
- графическое обозначение контактных групп (прерывистая линия обозначает синхронное переключение).
Каждую область можно изучить подробно. Для ознакомления с классификацией по категориям назначения руководствуются нормативами ГОСТ Р 50030.4.1.-2002. Обозначение АС1 свидетельствует о возможности подключения пускателя к нагревательным элементам, лампам накаливания и другим нагрузкам со слабо выраженными реактивными характеристиками. Если нужно обеспечить пуск мощного двигателя, выбирают модель категории AC3.
Контактная приставка
Эту часть монтируют на пускатель электромагнитный 220в для расширения базовых функций:
- активации реверсивного режима двигателя;
- управления дополнительной нагрузкой;
- включения световой индикации.
К сведению. Типовой механизм приставки содержит две пары контактов. Жесткая фиксация блока в определенном месте обеспечена специальной формой выступов стыковочной площадки. При выборе подходящей модели следует учитывать соответствие пускателю, а также нормально замкнутое/разомкнутое состояние контактной группы.
Контактные группы пускателей
По действующим стандартам входные и выходные клеммы маркируют латинскими буквами L и T, соответственно. В действительности соблюдение очередности не имеет значения. Подключать парные контакты к источнику питания и нагрузке можно в любых комбинациях. В этом –главное отличие от реле, где создается постоянное соединение с одной из цепей источника питания.
Важно! Рекомендуется соблюдать стандартные нормативы, чтобы не усложнять поиск неисправностей в схеме и выполнение монтажных работ.
Отдельная контактная группа (13H0, 14H0) предназначена для функционирования схемы самостоятельного «подхвата». В этом режиме кнопочный пуск активизируется однократным нажатием без удержания.
Кнопка остановки
Схема управления любым пускателем организована с применением двух кнопок без фиксации включенного положения. «Стоп» обозначают красным цветом для повышения безопасности. В аварийной ситуации эта яркая идентификация ускоряет отсоединение источника питания.
В исходном положении кнопки «Стоп» цепь замкнута. При нажатии – катушка индукции отсоединяется от источника тока. Электромагнитное поле исчезает. Пружина возвращает якорь в исходное состояние с одновременным размыканием основной контактной группы. Вторичное замыкание цепи на этом участке не имеет значения, так как общий разрыв обеспечен кнопкой «Пуск».
К сведению. Следует подчеркнуть компактность современных пускателей. Такие изделия приспособлены для монтажа на типовой din рейке.
Кнопка запуска
Этот элемент управления создают в черном (зеленом) цветовом исполнении. В исходном состоянии контакты разомкнуты. Нажатием активизируют формирование магнитного поля и передвижение основной контактной группы. «Самоподхват» обеспечивает функциональность рабочей цепи питания после возврата кнопки пусковой в начальное положение.
Классическая схема включения
Этот вариант применяют для решения типовых задач. Стандартная схема подключения пускателя подразумевает выполнение определенных действий при нажатии управляющих кнопок:
- «Пуск» – электромагнит притягивает площадку с контактными группами, замкнутые цепи подают ток в нагрузку;
- «Стоп» – удержание перемещающейся части конструкции электромагнитным полем прекращается, пружина возвращает блок в исходное состояние, питание нагрузки отключается.
Если применить магнитный пускатель 380в, можно организовать подсоединение мощного двигателя или комплекта из нескольких ТЭНов. Допустимо разделение нагрузок по нескольким фазам: L1, L2 и L3. В этой ситуации следует не забывать о равномерном распределении мощности по отдельным линиям.
В этом примере параметры обмоток одинаковые. Поэтому дополнительные расчеты пропорциональности нагрузок не нужны. Управляющие устройства подключаются к L1 и нулевому проводнику. Напряжение в этой цепи составляет 220V (380V – между отдельными фазами). Для дополнительной защиты (на рисунке не показано) на входе устанавливают автомат, который выбирают по максимальному допустимому току.
К сведению. В цепь перед кнопкой можно добавить плавкий предохранитель, который предотвратит повреждение катушки при большом повышении напряжения в сети питания.
После кратковременного нажатия кнопки «Пуск» контактная группа подает напряжения на обмотки двигателя. Механизм «самоподхвата» удерживает рабочее положение. Цепь прохождения тока по схеме: L1 – 1 – 2 – самоподхват – 3 – КМ – N. Для выключения силового агрегата нажимают «Стоп», что прерывает электропитание нагрузки.
Для подключения электродвигателя с реверсивным режимом работы применяют представленную ниже схему подключения магнитного пускателя. Добавленная группа элементов управления (кнопки «Вперед» и «Назад») обеспечивает подачу питания на обмотки через разные контактные группы. Соответствующим образом активизируется нормальное направление вращение либо реверс.
Дополнительный элемент, тепловое реле RT1, предотвращает повреждение двигателя при заклинивании ротора или чрезмерной нагрузке от механизма привода. Нагрев контрольной области размыкает цепь питания катушек (КМ1 или КМ2). По аналогии с работой кнопки «Стоп» контактные группы разъединяются в фазных линиях.
Виды электромагнитных пускателей
Для исключения ошибок нужно уточнить названия изделий этой группы. По действующим стандартам пускатель – это полнофункциональное устройство с кнопками управления в корпусе с защитой от пыли и влаги. Допустимо наличие в комплекте:
- теплового реле;
- световой индикации;
- приставки с дополнительными контактными группами.
Контактор по определению в стандартах состоит из привода и контактной группы. Для управления таким изделием применяют внешний кнопочный пост. В некоторых моделях защитный корпус отсутствует, так как подразумевается эксплуатация в помещениях. Удаленное подключение контактора можно автоматизировать. Дополнительными внешними компонентами обеспечивают сигнализацию рабочих режимов и аварийных ситуаций.
На рисунке показано, как подключить контактор к выносному пульту. Этот способ применяют для управления удаленными стационарными силовыми агрегатами, движущимися механизмами (приводами мостовых кранов). Пускатели для трехфазных электродвигателей разделены на группы для быстрого определения подходящего комплекта оборудования.
Выбор рабочих параметров
| открытое | закрытое | ||
| 1,5 | 3 | 3 | |
| 1 | 4 | 10 | 9 |
| 2 | 10 | 25 | 23 |
| 3 | 17 | 40 | 36 |
| 4 | 30 | 63 | 60 |
| 5 | 55 | 110 | 106 |
| 6 | 75 | 150 | 140 |
На картинке приведен пример модели с двумя кнопками «Пуск» (обозначены стрелками). Такие устройства используют для управления направлением вращения ротора двигателя. При необходимости одним нажатием активизируется нормальный режим или реверс.
Электропускатели с термореле
Эти устройства предотвращают повреждение подключаемого оборудования при нарушении теплового режима. В типовой конструкции применяют комбинированную пластину из двух разных металлов. Прохождение через этот элемент слишком сильного тока увеличивает температуру. Так как материалы отличаются коэффициентами линейного расширения, происходит запланированная деформация. На определенном уровне разрывается цепь управления (катушки) магнитного пускателя. В некоторых моделях термореле предусмотрена возможность регулировки (±25% от номинала). Время срабатывания составляет от 3 до 25 с.
Универсальность конструкции
Предыдущий пример демонстрирует возможность использования схемы пускателя с кнопкой пуск стоп для решения разных задач. При необходимости типовые изделия можно модернизировать. Добавлением внешних компонентов обеспечивают индикацию режимов и защитные функции, сопряжение со средствами автоматики. Базовая конструкция пригодна для подключения индуктивных и резистивных нагрузок, работы с постоянными и переменными токами. Контактная группа при замыкании не создает значительное электрическое сопротивление.
Монтаж приспособления
Изделия этой категории закрепляют на ровной вертикальной поверхности при стабильной температуре. В электрощитке для монтажа используется стандартная din рейка. При выборе подходящего места следует исключить чрезмерные вибрации, случайные механические повреждения. Если схема пускателя собирается с тепловым реле, предотвращают близость нагревательных приборов. При монтаже кабельной продукции в зажимах контролируют положение шайб, избегая перекосов. Многожильные медные провода скручивают, применяют лужение. Перед началом эксплуатации проверяют свободное перемещение движущихся компонентов конструкции.
Включение пускателей в трёхфазные сети
При работе с определенными источниками питания необходимо учитывать напряжение, на которое рассчитана катушка индуктивности. В трехфазных сетях электропитания цепи управления 220V подключают к фазе и нулевому проводнику. Катушку на 380V подключают к любым двум фазам.
Обслуживание
О некоторых неисправностях магнитных пускателей можно узнать по характерному гудящему звуку. Как правило, это происходит при недостаточно плотном соединении якоря и сердечника. Чрезмерный нагрев корпуса также свидетельствует о неисправностях либо чрезмерном токе нагрузки. Повышение температуры провоцирует короткое замыкание между витками катушки индукции, грязь или окислы в контактной группе. Обязательно надо проверить качество зажима подключенных проводов.
Степень защиты
По этому параметру однофазные и трехфазные модели разделяют на три основные группы по международной классификации стандарта IP:
- Открытое исполнение (IP00) не обеспечивает защиту от внешних воздействий. Допустима установка в специальных шкафах или помещениях с контролируемым температурным режимом и ограниченным уровнем влажности.
- Оборудование категории IP40 подразумевает наличие корпуса с отверстиями. Разрешена эксплуатация в неотапливаемых комнатах, но надо обеспечить защиту от влаги.
- При маркировке IP54 изделие можно устанавливать на открытом воздухе. С помощью навеса предотвращают прямое попадание солнечных лучей и атмосферных осадков.
Техника безопасности
Для поддержания режима безопасной эксплуатации необходима регулярная проверка пускателей. Основные правила:
- работы с установками под напряжением выполняют с применением специальных защитных средств;
- отключаемые участки обозначают, предотвращают случайное подсоединение источника питания (снимают предохранители, обеспечивают наблюдение, вывешивают предупредительные плакаты);
- проверяют отсутствие напряжения;
- используют заземление.
Представленная информация поможет выбрать и применить электромагнитный пускатель без ошибок. На стадии подготовки проекта рекомендуется уточнить целевое назначение схемы и условия эксплуатации. Для решения сложных задач серийное изделие дополняют средствами индикации, другими внешними функциональными компонентами.
